Нийтлэлийн материалыг миний нийтлэлээс авсан болно .
Хамгийн сүүлд бид дуплекс RTP сессээр дамжуулан аудио дохио солилцдог дуплекс интерком хийсэн. Энэ нийтлэлд бид шүүлтүүр хэрхэн бичих, DIY дотоод холбоонд DIY шүүлтүүр нэмэх талаар сурах болно.
Бид залгаасыг боловсруулж байна
Бусад олон програмын нэгэн адил медиа дамжуулагч дахь залгаасууд нь медиа дамжуулагчийг өөрөө дахин эмхэтгэх шаардлагагүйгээр функцийг өргөжүүлэхэд ашиглагддаг.
Програмдаа залгаасыг ашиглахын тулд та ашигладаг оруулах залгаасын толгой файлыг агуулсан байх ёстой. Програмын үндсэн хэсэгт y функцийг ашиглана ms_filter_register() шинэ шүүлтүүр бүртгүүлэх. Мэдээжийн хэрэг, таны програм болон залгаасын эх сурвалжийг эмхэтгэж, нэг програм болгон цуглуулах ёстой.
Одоо залгаас бичих ажил руу орцгооё. Бүх медиа дамжуулагч шүүлтүүр болон залгаасууд нь бичихдээ нийтлэг дүрмийг дагаж мөрддөг бөгөөд энэ нь таны судлахыг хүсч буй дараагийн шүүлтүүрийн бүтцийг ойлгоход илүү хялбар болгодог. Тиймээс, цаашид аж ахуйн нэгжүүдийг үржүүлэхгүйн тулд би залгаасуудыг шүүлтүүр гэж нэрлэх болно.
Бид NASH_FILTR нэртэй шинэ шүүлтүүр боловсруулахыг хүсч байна гэж бодъё. Энэ нь энгийн зүйлийг хийх болно - нэг оролтоос блок хүлээн авч, таван гаралт руу нь дамжуулна. Мөн өгөгдсөн босго хэмжээнээс доогуур дохионы түвшинтэй таваас дээш блок дамжин өнгөрвөл үйл явдал үүсгэх бөгөөд босгоноос дээш дохионы түвшинтэй таваас дээш блок дамжин өнгөрвөл мөн үйл явдал үүсгэнэ.
Босгыг шүүлтүүрийн аргыг ашиглан тогтооно. Хоёр ба гурав дахь аргууд нь блокуудыг гарц руу нэвтрүүлэхийг зөвшөөрөх/хориглох болно.
Эхэлцгээе. Шүүлтүүрийг бичихдээ толгой файлаас эхлэх хэрэгтэй. Эхний мөрөнд файлыг оруулах ёстой msfilter.h, MS_FILTER_METHOD макро ашиглан шинэ шүүлтүүрийн аргуудыг зарлах (хэрэв байгаа бол), шүүлтүүрээр үүсгэгдсэн үйл явдлуудыг зарлах (хэрэв байгаа бол) болон төрлөөр экспортлогдсон бүтцийг зарлах. MSFilterDesc шүүлтүүрийн параметрүүдийн тайлбартай:
/* Файл nash_filter.h, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */
#ifndef myfilter_h
#define myfilter_h
/* Подключаем заголовочный файл с перечислением фильтров медиастримера. */
#include <mediastreamer2/msticker.h>
/*
Задаем числовой идентификатор нового типа фильтра. Это число не должно
совпадать ни с одним из других типов. В медиастримере в файле allfilters.h
есть соответствующее перечисление enum MSFilterId. К сожалению, непонятно
как определить максимальное занятое значение, кроме как заглянуть в этот
файл. Но мы возьмем в качестве id для нашего фильтра заведомо большее
значение: 4000. Будем полагать, что разработчики добавляя новые фильтры, не
скоро доберутся до этого номера.
*/
#define NASH_FILTER_ID 4000
/*
Определяем методы нашего фильтра. Вторым параметром макроса должен
порядковый номер метода, число от 0. Третий параметр это тип аргумента
метода, указатель на который будет передаваться методу при вызове. У методов
аргументов может и не быть, как показано ниже.
*/
#define NASH_FILTER_SET_TRESHOLD MS_FILTER_METHOD(NASH_FILTER_ID , 0, float)
#define NASH_FILTER_TUNE_OFF MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,1)
#define NASH_FILTER_TUNE_ON MS_FILTER_METHOD_NO_ARG(NASH_FILTER_ID ,2)
/* Теперь определяем структуру, которая будет передаваться вместе с событием. */
struct _NASHFilterEvent
{
/* Это поле, которое будет выполнять роль флага,
0 - появились нули, 1 - появился сигнал.*/
char state;
/* Время, когда произошло событие. */
uint64_t time;
};
typedef struct _NASHFilterEvent NASHFilterEvent;
/* Определяем событие для нашего фильтра. */
#define NASH_FILTER_EVENT MS_FILTER_EVENT(MS_RTP_RECV_ID, 0, NASHFilterEvent)
/* Определяем экспортируемую переменную, которая будет
хранить характеристики для данного типа фильтров. */
extern MSFilterDesc nash_filter_desc;
#endif /* myfilter_h */Одоо та эх файл руу шилжиж болно. Сэтгэгдэл бүхий шүүлтүүрийн эх кодыг доор харуулав. Шүүлтүүрийн аргууд болон шаардлагатай шүүлтүүрийн функцуудыг энд тодорхойлсон. Дараа нь арга, функцүүдийн лавлагааг экспортолсон бүтцэд тодорхой дарааллаар байрлуулна манай_шүүлтүүр. Мэдээлэл боловсруулах ажлын урсгалд энэ төрлийн шүүлтүүрийг "суулгахад" медиа дамжуулагч ашигладаг.
/* Файл nash_filter.с, описывает фильтр-разветвитель и нойзгейт. */
#include "nash_filter.h"
#include <math.h>
#define NASH_FILTER_NOUTPUTS 5
/* Определяем структуру, которая хранит внутреннее состояние фильтра. */
typedef struct _nash_filterData
{
bool_t disable_out; /* Разрешение передачи блоков на выход. */
int last_state; /* Текущее состояние переключателя. */
char zero_count; /* Счетчик нулевых блоков. */
char lag; /* Количество блоков для принятия решения нойзгейтом. */
char n_count; /* Счетчик НЕнулевых блоков. */
float skz_level; /* Среднеквадратическое значение сигнала внутри
блока, при котором фильтр будет пропускать сигнал. Одновременно это порог
срабатывания, по которому будет формироваться событие. */
} nash_filterData;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция инициализации. */
static void nash_filter_init(MSFilter *f)
{
nash_filterData *d=ms_new0(nash_filterData, 1);
d->lag=5;
f->data=d;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция финализации работы фильтра,
освобождается память. */
static void nash_filter_uninit(MSFilter *f)
{
ms_free(f->data);
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Определяем образцовый массив с нулями, заведомо
большего размера чем блок. */
char zero_array[1024]={0};
/* Определяем событие фильтра. */
NASHFilterEvent event;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция отправки события. */
static void send_event(MSFilter *f, int state)
{
nash_filterData *d =( nash_filterData* ) f->data;
d->last_state = state;
/* Устанавливаем время возникновения события,
от момента первого тика. Время в миллисекундах. */
event.time=f -> ticker -> time;
event.state=state;
ms_filter_notify(f, NASH_FILTER_EVENT, &event);
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция вычисляет среднеквадратическое (эффективное) значение сигнала внутри
блока. */
static float calc_skz(nash_filterData *d, int16_t *signal, int numsamples)
{
int i;
float acc = 0;
for (i=0; i<numsamples; i++)
{
int s=signal[i];
acc = acc + s * s;
}
float skz = (float)sqrt(acc / numsamples);
return skz;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Обязательная функция основного цикла фильтра,
вызывается с каждым тиком. */
static void nash_filter_process(MSFilter *f)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
/* Указатель на входное сообщение содержащее блок данных. */
mblk_t *im;
int i;
int state;
/* Вычитываем сообщения из входной очереди
до полного её опустошения. */
while((im=ms_queue_get(f->inputs[0]))!=NULL)
{
/* Если выходы запрещены, то просто удаляем входное сообщение. */
if ( d -> disable_out)
{
freemsg(im);
continue;
}
/* Измеряем уровень сигнала и принимаем решение об отправке сигнала. */
float skz = calc_skz(d, (int16_t*)im->b_rptr, msgdsize(im));
state = (skz > d->skz_level) ? 1 : 0;
if (state)
{
d->n_count++;
d->zero_count = 0;
}
else
{
d->n_count = 0;
d->zero_count++;
}
if (((d->zero_count > d->lag) || (d->n_count > d->lag))
&& (d->last_state != state)) send_event(f, state);
/* Приступаем к копированию входного сообщения и раскладке по выходам. Но
* только по тем, к которым подключена нагрузка. Оригинальное сообщение
* уйдет на выход с индексом 0, а его копии попадут на остальные
* выходы. */
int output_count = 0;
mblk_t *outm; /* Указатель на сообщение с выходным блоком данных. */
for(i=0; i < f->desc->noutputs; i++)
{
if (f->outputs[i]!=NULL)
{
if (output_count == 0)
{
outm = im;
}
else
{
/* Создаем легкую копию сообщения. */
outm = dupmsg(im);
}
/* Помещаем копию или оригинал входного сообщения на очередной
* выход фильтра. */
ms_queue_put(f->outputs[i], outm);
output_count++;
}
}
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_SET_LAG. */
static int nash_filter_set_treshold(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->skz_level=*(float*)arg;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_OFF. */
static int nash_filter_tune_off(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->disable_out=TRUE;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция-обработчик вызова метода NASH_FILTER_TUNE_ON. */
static int nash_filter_tune_on(MSFilter *f, void *arg)
{
nash_filterData *d=(nash_filterData*)f->data;
d->disable_out=FALSE;
return 0;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Заполняем таблицу методов фильтра, сколько методов
мы определили в заголовочном файле столько ненулевых
строк. */
static MSFilterMethod nash_filter_methods[]={
{ NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, nash_filter_set_treshold },
{ NASH_FILTER_TUNE_OFF, nash_filter_tune_off },
{ NASH_FILTER_TUNE_ON, nash_filter_tune_on },
{ 0 , NULL } /* Маркер конца таблицы. */
};
/*----------------------------------------------------------*/
/* Описание фильтра для медиастримера. */
MSFilterDesc nash_filter_desc=
{
NASH_FILTER_ID,
"NASH_FILTER",
"A filter with noise gate that reads from input and copy to it's five outputs.",
MS_FILTER_OTHER,
NULL,
1,
NASH_FILTER_NOUTPUTS,
nash_filter_init,
NULL,
nash_filter_process,
NULL,
nash_filter_uninit,
nash_filter_methods
};
MS_FILTER_DESC_EXPORT(nash_filter_desc)
Одоо цаг алдалгүй өмнө нь хийсэн домофондоо шүүлтүүрээ ашиглацгаая. Гарчгийн зураг нь өөрчлөгдсөн интеркомын диаграммыг харуулж байна.
Бид өөрсдийн гараар хийсэн шүүлтүүрийг онцгой тод дүрслэхийг хүссэн. Тиймээс та диаграмаас манай шүүлтүүрийг нэн даруй олох болно.
Уг хэлхээнд оролтын дохиог wav файлд бичдэг шүүлтүүр бичигч нэмэгдсэн. Төлөвлөсний дагуу манай шүүлтүүр файлд ярианы завсарлага бичихээс зайлсхийх боломжийг олгоно. Тиймээс түүний хэмжээг багасгадаг.
Өгүүллийн эхэнд бид шүүлтүүрийн алгоритмыг тайлбарласан. Үндсэн програм нь үүсгэсэн үйл явдлуудыг зохицуулдаг. Хэрэв үйл явдал "0" тугийг агуулж байвал хост програм бичлэгийг түр зогсооно. “1” гэсэн тугтай арга хэмжээ ирэнгүүт бичлэгийг үргэлжлүүлнэ.
Өмнөх дээр хоёр тушаалын мөрийн аргумент нэмэгдсэн: --ng, шүүлтүүрийн босго түвшинг тогтоодог ба --recгэж нэрлэгддэг файл руу бичиж эхэлдэг бичлэг.wav.
/* Файл mstest9.c Имитатор переговорного устройства c регистратором и
* нойзгейтом. */
#include <mediastreamer2/mssndcard.h>
#include <mediastreamer2/dtmfgen.h>
#include <mediastreamer2/msrtp.h>
#include <mediastreamer2/msfilerec.h>
/* Подключаем наш фильтр. */
#include "nash_filter.h"
/* Подключаем файл общих функций. */
#include "mstest_common.c"
/*----------------------------------------------------------*/
struct _app_vars
{
int local_port; /* Локальный порт. */
int remote_port; /* Порт переговорного устройства на удаленном компьютере. */
char remote_addr[128]; /* IP-адрес удаленного компьютера. */
MSDtmfGenCustomTone dtmf_cfg; /* Настройки тестового сигнала генератора. */
MSFilter* recorder; /* Указатель на фильтр регистратор. */
bool_t file_is_open; /* Флаг того, что файл для записи открыт. */
/* Порог, при котором прекращается запись принимаемого сигнала в файл. */
float treshold;
bool_t en_rec; /*Включить запись в файл.*/
};
typedef struct _app_vars app_vars;
/*----------------------------------------------------------*/
/* Создаем дуплексную RTP-сессию. */
RtpSession* create_duplex_rtp_session(app_vars v)
{
RtpSession *session = create_rtpsession (v.local_port, v.local_port + 1,
FALSE, RTP_SESSION_SENDRECV);
rtp_session_set_remote_addr_and_port(session, v.remote_addr, v.remote_port,
v.remote_port + 1);
rtp_session_set_send_payload_type(session, PCMU);
return session;
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция преобразования аргументов командной строки в
* настройки программы. */
void scan_args(int argc, char *argv[], app_vars *v)
{
char i;
for (i=0; i<argc; i++)
{
if (!strcmp(argv[i], "--help"))
{
char *p=argv[0]; p=p + 2;
printf(" %s walkie talkienn", p);
printf("--help List of options.n");
printf("--version Version of application.n");
printf("--addr Remote abonent IP address string.n");
printf("--port Remote abonent port number.n");
printf("--lport Local port number.n");
printf("--gen Generator frequency.n");
printf("--ng Noise gate treshold level from 0. to 1.0n");
printf("--rec record to file 'record.wav'.n");
exit(0);
}
if (!strcmp(argv[i], "--version"))
{
printf("0.1n");
exit(0);
}
if (!strcmp(argv[i], "--addr"))
{
strncpy(v->remote_addr, argv[i+1], 16);
v->remote_addr[16]=0;
printf("remote addr: %sn", v->remote_addr);
}
if (!strcmp(argv[i], "--port"))
{
v->remote_port=atoi(argv[i+1]);
printf("remote port: %in", v->remote_port);
}
if (!strcmp(argv[i], "--lport"))
{
v->local_port=atoi(argv[i+1]);
printf("local port : %in", v->local_port);
}
if (!strcmp(argv[i], "--gen"))
{
v -> dtmf_cfg.frequencies[0] = atoi(argv[i+1]);
printf("gen freq : %in", v -> dtmf_cfg.frequencies[0]);
}
if (!strcmp(argv[i], "--ng"))
{
v -> dtmf_cfg.frequencies[0] = atoi(argv[i+1]);
printf("noise gate treshold: %fn", v -> treshold);
}
if (!strcmp(argv[i], "--rec"))
{
v -> en_rec = TRUE;
printf("enable recording: %in", v -> en_rec);
}
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
/* Функция обратного вызова, она будет вызвана фильтром, как только он
* заметит, что наступила тишина или наоборот тишина сменилась звуками. */
static void change_detected_cb(void *data, MSFilter *f, unsigned int event_id,
NASHFilterEvent *ev)
{
app_vars *vars = (app_vars*) data;
/* Если запись не была разрешена, то выходим. */
if (! vars -> en_rec) return;
if (ev -> state)
{
/* Возобновляем запись. */
if(!vars->file_is_open)
{
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_OPEN, "record.wav");
vars->file_is_open = 1;
}
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_START, 0);
printf("Recording...n");
}
else
{
/* Приостанавливаем запись. */
ms_filter_call_method(vars->recorder, MS_FILE_REC_STOP, 0);
printf("Pause...n");
}
}
/*----------------------------------------------------------*/
int main(int argc, char *argv[])
{
/* Устанавливаем настройки по умолчанию. */
app_vars vars={5004, 7010, "127.0.0.1", {0}, 0, 0, 0.01, 0};
/* Устанавливаем настройки настройки программы в
* соответствии с аргументами командной строки. */
scan_args(argc, argv, &vars);
ms_init();
/* Создаем экземпляры фильтров передающего тракта. */
MSSndCard *snd_card =
ms_snd_card_manager_get_default_card(ms_snd_card_manager_get());
MSFilter *snd_card_read = ms_snd_card_create_reader(snd_card);
MSFilter *dtmfgen = ms_filter_new(MS_DTMF_GEN_ID);
MSFilter *rtpsend = ms_filter_new(MS_RTP_SEND_ID);
/* Создаем фильтр кодера. */
MSFilter *encoder = ms_filter_create_encoder("PCMU");
/* Регистрируем типы нагрузки. */
register_payloads();
/* Создаем дуплексную RTP-сессию. */
RtpSession* rtp_session = create_duplex_rtp_session(vars);
ms_filter_call_method(rtpsend, MS_RTP_SEND_SET_SESSION, rtp_session);
/* Соединяем фильтры передатчика. */
ms_filter_link(snd_card_read, 0, dtmfgen, 0);
ms_filter_link(dtmfgen, 0, encoder, 0);
ms_filter_link(encoder, 0, rtpsend, 0);
/* Создаем фильтры приемного тракта. */
MSFilter *rtprecv = ms_filter_new(MS_RTP_RECV_ID);
ms_filter_call_method(rtprecv, MS_RTP_RECV_SET_SESSION, rtp_session);
/* Создаем фильтр декодера. */
MSFilter *decoder=ms_filter_create_decoder("PCMU");
//MS_FILE_REC_ID
/* Регистрируем наш фильтр. */
ms_filter_register(&nash_filter_desc);
MSFilter *nash = ms_filter_new(NASH_FILTER_ID);
/* Создаем фильтр звуковой карты. */
MSFilter *snd_card_write = ms_snd_card_create_writer(snd_card);
/* Создаем фильтр регистратора. */
MSFilter *recorder=ms_filter_new(MS_FILE_REC_ID);
vars.recorder = recorder;
/* Соединяем фильтры приёмного тракта. */
ms_filter_link(rtprecv, 0, decoder, 0);
ms_filter_link(decoder, 0, nash, 0);
ms_filter_link(nash, 0, snd_card_write, 0);
ms_filter_link(nash, 1, recorder, 0);
/* Подключаем к фильтру функцию обратного вызова, и передаем ей в
* качестве пользовательских данных указатель на структуру с настройками
* программы, в которой среди прочих есть указать на фильтр
* регистратора. */
ms_filter_set_notify_callback(nash,
(MSFilterNotifyFunc)change_detected_cb, &vars);
ms_filter_call_method(nash,NASH_FILTER_SET_TRESHOLD, &vars.treshold);
/* Создаем источник тактов - тикер. */
MSTicker *ticker = ms_ticker_new();
/* Подключаем источник тактов. */
ms_ticker_attach(ticker, snd_card_read);
ms_ticker_attach(ticker, rtprecv);
/* Если настройка частоты генератора отлична от нуля, то запускаем генератор. */
if (vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
{
/* Настраиваем структуру, управляющую выходным сигналом генератора. */
vars.dtmf_cfg.duration = 10000;
vars.dtmf_cfg.amplitude = 1.0;
}
/* Организуем цикл перезапуска генератора. */
printf("Press ENTER to exit.n ");
char c=getchar();
while(c != 'n')
{
if(vars.dtmf_cfg.frequencies[0])
{
/* Включаем звуковой генератор. */
ms_filter_call_method(dtmfgen, MS_DTMF_GEN_PLAY_CUSTOM,
(void*)&vars.dtmf_cfg);
}
char c=getchar();
printf("--n");
}
if (vars.en_rec ) ms_filter_call_method(recorder, MS_FILE_REC_CLOSE, 0);
}
Бид файл нэмж, номын санг ашигласантай холбоотой математик, эмхэтгэх командын мөр илүү төвөгтэй болсон бөгөөд дараах байдалтай байна.
$ gcc mstest9.c nash_filter.c -o mstest9 `pkg-config mediastreamer --libs --cflags` -lmПрограмаа бүтээсний дараа дараах аргументуудыг ашиглан эхний компьютер дээрээ ажиллуулна уу.
$ ./mstest9 --lport 7010 --port 8010 --addr <тут адрес второго компьютера> --recХоёрдахь компьютер дээр бид дараах тохиргоог ашиглан эхлүүлнэ.
$ ./mstest9 --lport 8010 --port 7010 --addr <тут адрес первого компьютера>Үүний дараа эхний компьютер таны хэлсэн бүх зүйлийг хоёр дахь микрофон руу бичиж эхэлнэ. Энэ тохиолдолд "Бичлэг хийж байна...". Чимээгүй болмогц бичлэгийг түр зогсоож, мессеж гарч ирнэ"Түр зогсоох ..."Та босго түвшинг туршиж үзэх хэрэгтэй байж магадгүй юм.
Энэ нийтлэлээс бид шүүлтүүрийг хэрхэн бичих талаар олж мэдсэн. Та анзаарсан байх, nash_filter_process() функц нь өгөгдлийн блокуудтай залруулга хийдэг. Жишээ нь боловсролын шинж чанартай тул мэдээллийн блокуудыг удирдахад медиа дамжуулагчийн хамгийн бага чадамжийг ашигласан.
Дараачийн Бид мессежийн дараалал болон мессежийн удирдлагын функцуудыг авч үзэх болно. Энэ нь ирээдүйд илүү нарийн төвөгтэй мэдээлэл боловсруулах шүүлтүүрийг хөгжүүлэхэд тусална.
Эх сурвалж: www.habr.com